【正文】 力分布，由壓差流動減小大口流入流量和增大小口流出流量，才能保證流過各斷面的流量相等，從而滿足流量連續(xù)條件。當對偶表面由于彈性變形或其它原因使其速度沿運動方向逐漸減小時，剪切流動引起的流量沿運動方向也逐漸減小，因流量連續(xù)必然會產生如圖所示的潤滑膜壓力分布。當潤滑劑密度沿運動方向逐漸降低時，即使各斷面的體積流量相同，其質量流量沿運動方向仍是逐漸減小的，因質量守恒，則必然產生如圖所示的潤滑膜壓力分布。雖然變密度效應產生的潤滑膜壓力并不高，但是這種作用可以使相互平行的對偶表面具有一定的承載能力。當兩個表面相互分離時，將導致潤滑膜破壞和產生空穴現(xiàn)象。 潤滑膜壓力形成機制 a)動壓效應 b)伸縮效應 c)變密度效應 d)擠壓效應 V x y 0hm a xpx h 動壓潤滑基本方程 ： ? ?03 hhh6ηVp ???? x0xp ???0xp ???0xp ???h 1）無限長模擬： 根據(jù)工程實際將二維方程化為一維方程處理。所以應用起來很方便。 Ld22313 ( )4dh LpU yRdh? ?? ? ?si ndh cd ??? ? ? ?2 2323 si n ()4( 1 c os )U Lp yRc? ? ???? ? ? ????2 2()4L y?3sin(1 cos )???????承載能力分析 Ld Ld（ 2）無限窄軸承 小，工程實際 =，應用較多，加以研究 （ 3）坐標變換 , 或 , xR??? d x R d ??? ()xr??? ()dx rd ??故知壓力分布： 根據(jù)已知： 代入得： ：表示沿軸承軸線方向壓力分布規(guī)律為拋物線 ：表示油膜壓力沿圓周方向分布是按正弦分布規(guī)律變化 2323 si n4 ( 1 c os )U LpRC? ? ???????在軸承寬度中央： 在 0,? ? ??? 0p?在 承載區(qū) 0~???圓周壓力分布邊界條件如圖 （ 1）全素莫菲爾德邊界條件 （ 2）雷諾條件 （ 3）半素莫菲爾德邊界條件 22 0 c o sLLx P R d dW? ?????? ??22 0 s inLLy P R d d yW? ????? ??22 02 2323 si n c os ()(1 4c os )LLxUd L dyyWc? ? ? ? ? ?????? ? ??? ?22 02 2323 si n ()(1 4c os )LLyUd L dyyWc? ? ? ? ?????? ? ??? ?23222()46LL LLdyy?? ???0 32 2si n c os 2( 1 ( 1c os ) )d? ? ? ???? ??? ????20 3 32 2si n(1 c os ) 2 ( 1 )d? ?? ??? ??? ? ?半素莫菲爾德條件下承載能力計算： 代入 P得 : 分別對 積分得 : ,y?經(jīng)素菲爾德變量代換得 : 22xyW WW??3 2 2 222 2 16 ( 1 )4 ( 1 )U Lc? ? ? ? ??? ? ? ? ??mWLdp ? ?12 22222 2 21( 1 ) [] ()( 1 ) 16 2()smLnc dpd?? ?? ? ? ??? ???1 22 2 2 21[]( 1 ) 16smnS p ? ? ? ? ?? ? ??122 22 2 2211 ( 1 ) []( 1 ) 16()Ld??? ? ? ???????323 224 (1 )yU LWc? ????? ?23222(1 )xU LWc? ???? ?于是得 : 由于 : 令 : 且 : sU dn?? ( 轉速 , ) sn /rs故 : 是無量鋼 `參數(shù) ,稱為軸承的承載特性參數(shù) s軸承的偏位角和軸心軌跡 1 ()WyWxtg? ??2( 1 )14[]tg ?? ?? ????21 c o ssinc o s c o stg ????? ???c o s ec?????由圖知 : 將 , 代入 : WyWx由三角關系知 : 如果 14?? ,那么對比形式可得如下關系 即 : 如圖稱為軌跡圓或間隙圓 3 112 2dP UhRdhq ? ??? ? ? ?0dpd? ? 12 Uhq ? ?1 ( 1 )2i Uc LQ ???01 ( 1 )2 Uc LQ ???0ci e U L C U LQ Q Q ?? ? ? ?油的流量 無限窄軸承： 所以 （ 1）油膜起點處： m a x0 , ( 1 )h h c??? ? ? ?軸承寬度上流入量： （ 2）油膜終點處： m in, ( 1 )h h c? ? ?? ? ? ?流出量： （ 3）端泄流量： 1 22( 1 )fU LRcF?????? 3 221222 2 2( 1 )[ ( 1 ) 16 ]()ffWFLd????? ? ?? ? ????21 22( 1 )ffLRUcUPF ? ??? ? ? ??00 ( 1 c os )fU L R dL RdcF?? ??????? ? ? ???10 2( 1 c os ) 2( 1 )d? ???? ???? ?潤滑油膜摩擦力 摩擦功率為： 第三節(jié) 彈性流體動力潤滑 彈性流體動力潤滑理論 研究在點、線接觸條件下，兩彈性物體間的流體動力潤滑膜的力學性質。 彈性流體動壓潤滑理論是流體動壓潤滑理論的重要發(fā)展，它主要研究名義上是點線接觸的摩擦副潤滑問題（如齒輪副、滾動軸承等）。 圖 a所示模型是彈性圓柱體與一剛性平面干接觸的情況。 彈性流體動力潤滑的機理： 赫茲接觸是彈性流體動壓潤滑的主要條件，它建立了接觸面的整個形狀： 先是非常狹長的收斂區(qū) (進口區(qū)）， 緊接著是赫茲區(qū)（平面區(qū)）， 最后是發(fā)散區(qū)（出口區(qū)）。當潤滑劑到達赫茲區(qū)的前緣時，潤滑劑的粘度便增加一個數(shù)量級，流體動壓力便能達到典型值 。盡管如此，流體動壓力還是能將兩對偶表面隔開，因為流體動壓力能克服赫茲區(qū)前緣的壓力而將前緣分開。后緣的局部高壓和局部頸縮是保持流量連續(xù)的結果。 特點：靜壓軸承載任何工況下都能勝任工作。 第四節(jié) 流體靜力潤滑 靜壓軸承 流體靜壓潤滑的特點： 1)由于摩擦副對偶表面是依靠外來壓力潤滑劑分開的，潤滑膜的形成與對偶表面的幾何形狀、相對運動無關，因此，兩對偶表面可以在各種相對運動速度下得到潤滑，且具有較高的承載能力。這對于需要經(jīng)常起動、停車、逆轉和速度變化的摩擦副而言，可以大大延長其使用壽命。 4)對摩擦副對偶表面的要求不高（如材料的抗磨性等）。 6)流體靜壓潤滑的缺點是需要一套供油系統(tǒng)，并且應對潤滑劑進行嚴格過濾，因此，其結構復雜，制造和使用成本較高。 它的工作原理是：當摩擦副起動、制動、正反轉、載荷變化等動壓潤滑條件不能滿足時，投入靜壓潤滑，以保證流體潤滑條件；而當摩擦副已進入穩(wěn)定運行并形成動壓潤滑膜時，就停止供給壓力潤滑劑（即停止靜壓潤滑）。 邊界潤滑 在不能形成流體動壓潤滑膜和彈性流體動壓潤滑膜的條件下，潤滑劑在摩擦副對偶表面上形成與介質性質不同的薄膜（習慣稱為邊界膜），也可以降低摩擦和減少磨損，這種潤滑狀態(tài)常稱為邊界潤滑。這些極性分子通常是含10個以上碳原子的長鏈有機化合物，其一端具有極性很強的極性基團。當潤滑油中含有足夠濃度的極性分子時，極性分子相互平行密集排列并垂直吸附于金屬表面，相鄰分子烴鏈間的橫向內聚力促使分子密集排列，在第一層分子之上還可吸引第二、第三等多層分子而形成多層分子吸附膜，吸附膜的厚度決定于極性基團的強弱，極性越強，能形成吸附分子的層數(shù)就越多，吸附膜抗壓強度就越高。 物理吸附是依靠范德華引力而形成，這種吸附一般無選擇性，非極性分子也能形成。 化學吸附是金屬表面和吸附分子間發(fā)生化學反應的一種吸附。形成化學吸附的一個要素是，金屬表面必須有一定的反應活性（如鋅、鎘、銅等金屬很活潑，鐵和鋁屬適中，而鉻、鉑的表面活性較差）?；瘜W吸附的吸附能包括化學鍵能，故具有較大的吸附熱，其吸附過程是不完全可逆的。 應注意，若邊界膜是吸附膜時，邊界潤滑效果與潤滑油量密切相關，如圖所示。 由此可知，潤滑油量在圖 3中的 A與 C之間時，峰頂處的油膜厚度是維持不變的，而摩擦只發(fā)生在峰頂，所以當油量達到一定量后對摩擦因數(shù)的大小不再產生影響。當油量只能達到圖中 A或更少時，由于油膜很薄而難以流動補充破壞了的峰頂油膜，便會產生干摩擦。 油量分配 (2)反應膜 反應膜的形成與吸附膜不同，它是潤滑劑中某些分子與金屬表一面發(fā)生化學反應，二者之間的價電子相互交換而形成的一種新化合物。通常氧化膜具有減摩作用，但耐磨性較差，往往易引起氧化磨損。極性分子首先吸附在金屬表面上形成吸附膜，在高溫、高壓條件下，極性分子不僅吸附于金屬表面，而且還能分解出活性元素與金屬表面起化學反應而生成一層金屬鹽膜。 第五節(jié)、潤滑油基本原理 潤滑的分類可視研究對象和內容的不同而異。 根據(jù)潤滑劑分類 (1)氣體潤滑 以空氣、氫氣、氮氣和蒸汽等氣體作為潤滑劑的潤滑。 (3)半固體潤滑 以潤滑脂等半固體材料作潤滑劑的潤滑。 (5)油霧潤滑 利用壓縮空氣或蒸汽，將油液霧化后作為潤滑劑的潤滑。 (2)集中潤滑 各潤滑部位采用一個統(tǒng)一裝置供油的潤滑。 (2)連續(xù)潤滑 在機械設備整個運轉過程中，連續(xù)不斷地對潤滑部位供油的潤滑（包預先調節(jié)好的短期性供油）。 (2)壓力潤滑 依靠液壓泵將具有一定壓力的油液送至潤滑部位的潤滑。 (2)循環(huán)潤滑系統(tǒng) 供應到潤滑部位的油液要多次循環(huán)使用的系統(tǒng)。 (2)工藝潤滑 生產工藝過程中所需要的潤滑。 (2)邊界潤滑 兩接觸表面上有一層極薄的邊界膜（吸